Контейнерний стек для ARM-вузлів з безперервним розгортанням для IoT-пристроїв

Abstract

Метою кваліфікаційної роботи є розробка контейнерного стеку для ARM-вузлів з безперервним розгортанням для IoT-пристроїв, що забезпечує віддалене оновлення контейнеризованих сервісів, перевірку їх працездатності та автоматичне повернення до попередньої стабільної версії у разі помилки. Об’єкт дослідження: процеси розгортання та супроводу контейнеризованих сервісів на ARM edge-вузлі. Предмет дослідження: методи, алгоритми та програмні засоби організації оновлення контейнеризованих сервісів на ARM edge-вузлі з контролем працездатності, журналюванням результатів і автоматичним відновленням після невдалого оновлення. Методи дослідження: аналіз технологій контейнеризації та оркестрації, проєктування архітектури контейнерного стеку, тестування сценаріїв успішного оновлення, пропуску оновлення. Результатом роботи є розроблений прототип контейнерного стеку для ARM-вузла на базі Raspberry Pi. В роботі реалізовано механізм віддаленого оновлення контейнеризованого сервісу за допомогою сценарію оновлення, публікацію багатоплатформних контейнерних образів у віддаленому реєстрі, запуск сервісів через засоби опису контейнерного стеку, періодичне виконання оновлення за допомогою системного таймера, перевірку працездатності сервісу через HTTP-інтерфейс та збереження результатів у локальній базі даних. Практичне значення роботи полягає в тому, що запропонований підхід дозволяє оновлювати сервіси IoT-вузла без фізичного доступу до пристрою та забезпечує фіксацію результатів кожної спроби розгортання.

The purpose of the qualification thesis is to develop a container stack for ARM nodes with continuous deployment for IoT devices, which provides remote updating of containerized services, verification of their operability, and automatic return to the previous stable version in case of an error. Object of research: the processes of deployment and maintenance of containerized services on an ARM edge node. Subject of research: methods, algorithms, and software tools for organizing the updating of containerized services on an ARM edge node with operability control, result logging, and automatic recovery after a failed update. Research methods: analysis of containerization and orchestration technologies, design of the container stack architecture, testing of successful update and update skip scenarios. The result of the work is a developed prototype of a container stack for an ARM node based on Raspberry Pi. The work implements a mechanism for remote updating of a containerized service using an update script, publication of multi-platform container images in a remote registry, service launch through container stack description tools, periodic update execution using a system timer, service operability verification through an HTTP interface, and storage of results in a local database. The practical significance of the work is that the proposed approach allows updating IoT node services without physical access to the device and provides recording of the results of each deployment attempt.